Роль фитовирусной инфекции в ингибировании иммунного ответа картофеля на повреждения листогрызущими вредителями

Актуальность. Исследований, посвященных роли фитовирусной инфекции в ингибировании иммунного ответа растений картофеля на повреждения, вызванные листогрызущими вредителями, крайне мало; имеющиеся данные носят фрагментарный характер.

Материал и методы. Исследования проводили на опытном поле ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» в 2020–2023 годах, в эксперименте использовали сорта отечественной и зарубежной селекции: Belmonda, Sante, Дачный, Янтарь, Августин, Юбиляр, Казачок, Red Lady, Labella, Queen Anne, Laperla, Смак, Lilly, Арктика, Свитанок Киевский, Накра, Дальневосточный, Северный. Проявление фитовирусной инфекции на растениях картофеля и балл повреждения растений картофеля Henosepilachna vigintioctomaculata оценивали в баллах.

Результаты. Нами обнаружен факт уменьшения иммунного ответа картофеля по отношению к листогрызущим насекомым от накопления вирусной инфекции в условиях отсутствия обновления посадочного материала картофеля. Так сорта Свитанок Киевский, Накра, Дальневосточный, Северный в первый год изучения (2022 год), имели латентное протекание фитовирусной инфекции (от 0 до 0,5 баллов проявления фитовирусов на растениях) и не поедались картофельной коровкой. В 2023 году смешанная фитовирусная инфекция проявилась на растениях, вследствие чего снизился иммунитет картофеля к фитофагам, и в частности к картофельной коровке. На сорте Свитанок Киевский проявление фитовирусной инфекции составила 4 балла, соответсвенно и повреждения от картофельной коровки на этом сорте составили 1,2 балла, сорта Накра и Северный имели около 2-х баллов проявления фитовирусной инфекции и по 1 баллу поражения картофельной коровкой, сорт Дальневосточный минимально поразился фитовирусной инфекцией и повреждения от фитофага тоже били минимальные

1. Вилкова Н.А., Нефедова Л.И., Фролов А.Н. Иммунитет семенных растений и его фитосанитарное значение в агроэкосистемах. Защита и карантин растений. 2015;(8):3-9. https://www.elibrary.ru/uarjwv

2. Вилкова Н.А., Нефедова Л.И. Структура иммуногенетической системы семенных растений и ее функции в агроэкосистемах. Субтропическое и декоративное садоводство. 2012;(46):192-199. https://www.elibrary.ru/phyesv

3. Грибуст И.Р., Белицкая М.Н. Разнообразие населения насекомых в градиенте лесоаграрного ландшафта. Социально-экологические технологии. 2020;10(3):265-289. https://doi.org/10.31862/2500-2961-2020-10-3-265-289 https://www.elibrary.ru/qfiths

4. Иванцова Е.А., Вострикова Ю.В. Особенности формирования энтомофауны в лесоаграрных ландшафтах. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2015;1(37):34-37. https://www.elibrary.ru/tomqpx

5. Павлюшин В.А., Вилкова Н.А., Сухорученко Г.И., Нефедова Л.И. Формиррование агроэкосистем и становление сообществ вредных видов биотрофов. Вестник защиты растений. 2016;2(28):5-15.

6. Маркелова Т.С., Чекмарева Л.И., Баукенова Э.А. Роль насекомыхпереносчиков в распространении и развитии вируса русской мозаики озимой пшеницы. Защита и карантин растений. 2012;(8):42-44. https://elibrary.ru/palewh

7. Ермак М.В., Мацишина Н.В. Картофельная коровка Henosepilachna vigintioctomaculata (Motsch.): систематика, морфология и её вредоносность (литературный обзор). Овощи России. 2022;(6):97-103. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2022-6-97-103 https://elibrary.ru/rvrljd

8. Замалиева Ф.Ф. Борьба с вирусными болезнями картофеля. Защита и карантин растений. 2013;(3):17-21. https://elibrary.ru/pvqmmn

9. Малько А.М., Живых А.В., Никитин М.М., Французов П.А., Стацюк Н.В.,. Джавахия В.Г, Голиков А.Г. Мониторинг вирусных инфекций картофеля с использованием матричной ПЦР-диагностики. Картофель и овощи. 2017;(12):26-29. https://elibrary.ru/zwqdwl

10. Eigenbrode S.D., Ding H., Shiel P., Berger P.H. Volatiles from potato plants infected with potato leafroll virus attract and arrest the virus vector, Myzus persicae (Homoptera: Aphididae). Proc. R. Soc. London. Ser. B Biol. Sci. 2002;(269):455-460.

11. Rajabaskar D., Ding H., Wu Y., Eigenbrode S.D. Different reactions of potato varieties to infection by potato leafroll virus, and associated responses by its vector, Myzus persicae (Sulzer). J. Chem. Ecol. 2013;(39):1027-1035.

12. Rajabaskar D., Bosque-Pérez N.A., Eigenbrode S.D. Preference by a virus vector for infected plants is reversed after virus acquisition. Virus Res. 2014;(186):32-37. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2013.11.005

13. Lacroix C., Jolles A., Seabloom E.W., Power A.G., Mitchell C.E., Borer E.T. Non-random biodiversity loss underlies predictable increases in viral disease prevalence. J. R. Soc. Interface. 2014;(11):20130947. https://doi.org/10.1098/rsif.2013.0947

14. Задина Н., Букасов С. Международный классификатор СЭВ видов картофеля секции Tuberarium (Dun.) Buk. рода Solanum L. Л.: ВИР, 1984. 41с.

15. Вилкова Н.А., Асякин Б.П., Нефедова Л.И., Верещагина А.Б., Иванова О.В., Раздобурдин В.А., Фасулати С.Р., Юсупов Т.М. Методы оценки сельскохозяйственных культур на групповую устойчивость к вредителям. ВИЗР: СПб, 2003. 112 с.

16. Рязанцев Д.Ю., Завриев С.К. Эффективный метод диагностики и идентификации вирусных патогенов картофеля. Молекулярная биология. 2009;43(3):558-567. https://elibrary.ru/kfpeov

17. Рябушкина Н.А., Омашева М.Е., Галиакпаров Н.Н. Специфика выделения ДНК из растительных объектов. Биотехнология. Теория и практика. 2012;(2):9-26. https://elibrary.ru/vkufwv

18. Hammer O., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica. 2001;4(1):article 4.

19. Murtagh F., Legendre P. Ward’s hierarchical clustering method: Сlustering criterion and agglomerative algorithm. Journal of Classification. 2014;31(3):274-295. https://doi.org/10.1007/s00357-014-9161-z

20. Sobko O.A., Fisenko P.V., Kim I.V., Matsishina N.V. Potato viruses of 7 commercial cultivars grown in field Primorsky Krai of Russia. Vegetable crops of Russia. 2022;(1):79-85. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2022-1-79-85 https://elibrary.ru/dinlhg

21. Jeger M.J. The Epidemiology of Plant Virus Disease: Towards a New Synthesis. Plants. 2020;9(12):1768. https://doi.org/10.3390/plants9121768

22. Sobko O.A., Fisenko P.V., Kim I.V. Plant viruses in the system of seed potato production. Vegetable crops of Russia. 2024;(1):74-80. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2024-1-74-80 https://elibrary.ru/jvmbfa

23. Лапшинов Н.А. Влияние вирусной инфекции на урожайность картофеля в условиях северной лесостепи Западной Сибири. Достижения науки и техники АПК. 2010;(09):27-29. https://elibrary.ru/mvusmv

24. Baebler Š., Coll A., Gruden K. Plant Molecular Responses to Potato Virus Y: A Continuum of Outcomes from Sensitivity and Tolerance to Resistance. Viruses. 2020;12(217):1-17. https://doi.org/10.3390/v12020217

25. Собко О.А., Мацишина Н.В. Роль Henosepilachna vigintioctomaculata Motschulsky, 1858 (Coleoptera:Coccinellidae) в переносе фитовирусов картофеля. Амурский зоологический журнал. 2023;15(4):772-780. https://doi.org/10.33910/2686-9519-2023-15-4-772-780 https://elibrary.ru/drrfpa

26. Jones R.A.C. Global Plant Virus Disease Pandemics and Epidemics. Plants (Basel). 2021;10(2):233. https://doi.org/10.3390/plants10020233

27. Chen S., Li W., Huang X., Chen B., Zhang T., Zhou G.. Symptoms and yield loss caused by rice stripe mosaic virus. Virology Journal. 2019;16(1):145. https://doi.org/10.1186/s12985-019-1240-7

28. Anikina I., Kamarova A., Issayeva K., Issakhanova S., Mustafayeva N., Insebayeva M., Mukhamedzhanova A., Khan S.M., Ahmad Z., Lho L.H., Han H., Raposo A. Plant protection from virus: a review of different approaches. Frontiers in Plant Science. 2023;14:1163270. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1163270